(五)輸入輸出系統(tǒng)主要內(nèi)容

　　本章重點要求掌握主機與I/O交換信息的三種控制方式(程序查詢、程序中斷和DMA)，以及它們各自所需的硬件及軟件支持。

　　本章的難點包括：

　　1.處理I/O中斷的各類軟、硬件技術的運用。

　　2.DMA與主存交換數(shù)據(jù)的三種方法各自的特點。

　　3.周期竊取的含義。

　　4.CPU響應中斷請求和DMA請求的時間。

　　(六)計算機的運算方法主要內(nèi)容

　　學習本章應重點掌握：

　　1.機器數(shù)與真值的區(qū)別。

　　2.計算機中如何表示數(shù)的符號。如何表示“小數(shù)點”。

　　3.各種機器數(shù)(原碼、補碼、反碼、移碼)的應用場合及其它們與真值的相互轉(zhuǎn)換。

　　4.當機器字長確定以后，對應定點機和浮點機中各種機器數(shù)的表示范圍。

　　5.移位運算在計算機中的特殊作用，以及不同機器數(shù)的移位規(guī)則。

　　6.定點補碼加、減、乘(Booth算法)、除運算和原碼乘除運算。

　　7.浮點補碼加減運算。

　　8.如何提高運算器的速度。

　　9.快速進位鏈的設計。

　　本章的難點包括：

　　1.由于±0的補碼表示形式相同，故在機器字長相同的條件下，補碼比原碼和反碼能多表示一個負數(shù)。

　　2.區(qū)分浮點數(shù)和補碼表示的浮點規(guī)格化數(shù)這兩個不同的概念，前者指的是真值，后者指的是機器數(shù)。由于補碼規(guī)格化數(shù)的特殊約定，兩者表示的數(shù)其范圍是不同的。

　　3.在定點機和浮點機中，如何判斷運算結果溢出。

　　4.原碼和補碼乘除法運算其根本區(qū)別是對符號位的處理。原碼乘除法，結果的符號均和數(shù)值部分的運算分開進行;而補碼乘除法，結果的符號是在數(shù)值部分的運算過程中自然形成的。

　　5.由于不同的機器數(shù)運算規(guī)則不同，造成運算器的硬件組成也不同(包括寄存器的位數(shù)，全加器輸入端的控制電路等)。

　　6.區(qū)別[-x]和[-x*](x*是真值x的絕對值)。

　　7.浮點數(shù)的階碼采用移碼運算時，其階碼運算規(guī)則和溢出判斷規(guī)則與補碼運算是不同的。

　　(七)指令系統(tǒng)主要內(nèi)容

　　學習本章應重點掌握：

　　1. 指令系統(tǒng)主要體現(xiàn)在它的操作類型、數(shù)據(jù)類型、地址格式和尋址方式等方面。

　　2. 機器指令的一般格式以及指令字中各字段的作用。

　　3. 不同的地址格式對訪存次數(shù)、尋址范圍的影響。

　　4. 不同的尋址方式對操作數(shù)的尋址范圍、所需的硬件支持、信息加工流程以及編程的影響。

　　5. RISC的主要特點及其與CISC的區(qū)別。

　　本章的難點包括：

　　1. 掌握設計指令格式的方法，學會根據(jù)指令系統(tǒng)的要求，確定指令字中各字段的位數(shù)及其含義。

　　2. 擴展操作碼技術的運用。

　　3. 當指令字長不等于存儲字長時，應格外注意各種尋址方式和地址格式的運用。

　　4. 在可按字節(jié)和字尋址的存儲器中，不同的機器，其數(shù)據(jù)的存放方式是不同的。

　　5. 數(shù)據(jù)“邊界對準”方式和“邊界不對準”方式對訪存操作的影響。

　　(八)CPU的結構和功能主要內(nèi)容

　　學習本章應重點掌握：

　　1. CPU的功能和硬件組成。

　　2. CPU工作周期和指令周期的概念。

　　3. 一個完整的指令周期中的信息流程。

　　4. 如何提高控制器的處理能力。

　　5. 中斷系統(tǒng)需要解決的問題及實施方案。

　　本章的難點是掌握各種中斷技術。由于本章突出解決各種中斷的共性問題，因此與第五章I/O中斷相比，能更全面地體現(xiàn)中斷系統(tǒng)在CPU中的重要地位和作用。建議結合第五章學習中斷系統(tǒng)，這樣更有利于建立整機概念。

　　(九)控制單元的功能主要內(nèi)容

　　學習本章應重點掌握：

　　1. 對應不同的指令，控制單元應發(fā)出哪些不同的操作命令。

　　2. 控制單元在不同指令的取指、間址和中斷周期中，發(fā)出哪些相同的操作命令。

　　3. 多級時序系統(tǒng)的作用。

　　4. 控制單元的控制方式。

　　本章的難點是：

　　1. 指令周期、機器周期、時鐘周期與操作命令的關系。

　　2. 中央控制和局部控制相結合的同步控制方式。

　　不同結構的計算機(總線結構和非總線結構)控制信號的特點。

　　(十)控制單元的設計主要內(nèi)容

　　學習本章應重點掌握：

　　1.結合時序系統(tǒng)的概念，對不同指令相應的微操作命令安排節(jié)拍。

　　2.組合邏輯控制單元的設計思想、設計步驟、硬件組成及其工作原理。

　　3.微程序控制單元的設計思想、設計步驟、硬件組成及其工作原理。

　　4.比較兩種控制單元微操作命令節(jié)拍安排的區(qū)別。

　　本章的難點包括：

　　1.微指令的控制方式(編碼方式)及后繼微指令地址的形成方式。

　　2.確定微指令格式，編寫微指令的碼點。